In Suitland, Maryland, im Office of Exhibitions Central (OEC), einem riesigen Lagerhaus, in dem die Ausstellungen der Smithsonian Institution auf den Kopf gestellt werden, haben die Mitarbeiter gern mit einem neuen Spielzeug gespielt. Es ist der 3-D-Drucker und kann so ziemlich alles herstellen.
"Nun, nichts", beeilt sich Modellbauerin Carolyn Thome hinzuzufügen, als sie mir die Maschine zeigt. „Dies ist die sogenannte Baukammer, das ist also die Größenbeschränkung. Es ist 15 mal 10 Zoll groß und geht 8 Zoll nach unten. “Jedes Objekt, das nicht in die Kammer passt, muss in mehrere Teile zerlegt und zusammengesetzt werden. Sie zeigt mir eine Replik eines menschlichen Armknochens und sagt: „Das war zu groß für den Drucker, also mussten wir es schneiden, und ich mag es nicht, wie es sich herausstellte. Das müssen wir noch einmal machen. “
Seit seiner Ankunft im Jahr 2009 hat der 3D-Drucker die Art und Weise verändert, wie die OEC Ausstellungen baut. Geben Sie ihm einen Satz von 3-D-Daten beliebiger Form, und es wird ein Objekt ausgegeben, das genau zu ihm passt.
Um ein Objekt zu erstellen, laden die Techniker zunächst einen digitalen 3D-Datensatz hoch, der entweder von einem CT-Scan oder durch Kombinieren von Informationen aus Dutzenden von Fotos erhalten wurde. Der 3D-Drucker verwendet diese Informationen und erstellt ein Replikat auf die gleiche Weise, wie ein typischer 2D-Tintenstrahldrucker Tinte auf eine Seite druckt.
"Es teilt das 3D-Objekt in Schichten", sagt Thome. „Also wird eine 0, 0004 Zoll dicke Pulverschicht aufgetragen, und wo immer sich Daten in dieser Schicht befinden, wird ein Tropfen Bindemittel aufgetragen, um sie zu erzeugen. Es baut es und baut es, und das Bett darunter bewegt sich jedes Mal um 0, 0004 Zoll nach unten. “
„Am Ende bleibt dir ein fester Gegenstand und ein Haufen Pulver übrig. Du bürstest das Pulver weg und da ist dein Gegenstand. “
Eine Replik eines Teilsatzes von Homo floresiensis-Knochen, die mit dem 3D-Drucker hergestellt wurden. (Foto mit freundlicher Genehmigung von Carolyn Thome) Da das gebundene Pulver nicht immer so haltbar ist, wie es in einer Ausstellung erforderlich sein könnte, fügt das OEC-Team nach dem Austreten des Objekts aus dem Drucker ein festigendes Epoxidharz hinzu. Obwohl die Maschine immer noch einige Fehler aufweist - es kommt gelegentlich vor, dass ein Job zur Hälfte unterbrochen wird, wodurch ein unpassender Anblick wie der Schädel einer alten Mumie entsteht, der digital in zwei Hälften geschnitten wird -, hat sie unzählige neue Möglichkeiten für die Erstellung von Ausstellungsmaterialien eröffnet.
"Bevor wir den Drucker bekamen, konnten wir Schädelformen herstellen, aber Sie laufen Gefahr, die Schädel zu beschädigen", sagt Thome. „Und mit herkömmlichen Methoden kann man die Dinge überhaupt nicht vergrößern und verkleinern. Damit drückst du einfach einen Knopf. “
In den letzten zwei Jahren hat die OEC den Drucker für eine Vielzahl von Projekten in der gesamten Institution eingesetzt. Thome zeigt mir eine Replik eines frühen Hominiden-Teilskeletts, das für das Naturkundemuseum angefertigt wurde, sowie eine Schachtel mit menschlichen Knochenrepliken, die für einen Forscher angefertigt wurden. "Mit all diesen gab es eine Art von Krankheit oder so etwas", sagt sie. „Dieser hat eine Nadel oder einen Bolzen durchbohrt.“ Für die laufende Ausstellung „Written in Bone“ im selben Museum wurde dem Spender auf Wunsch des Spenders ein historischer Ziegelstein in einer Ausstellung zurückgegeben, so dass der Drucker daran gewöhnt war Erstellen Sie eine exakte Replik.
„Für unser nächstes Projekt haben wir eine Statue von Thomas Jefferson in Monticello gescannt und dann werden wir diese 3-D-Grafik in voller Größe erhalten“, sagt Thome. Die Jefferson-Statue wird zu einer bevorstehenden Ausstellung in der Afroamerikanischen Galerie für Geschichte und Kultur im American History Museum geschickt. Bei großen Projekten wie der Jefferson-Statue ist der Drucker in der Lage, exakte Kopien in viel kürzerer Zeit als bei manuellen Methoden zu erstellen.
Das OEC-Team nimmt sich auch Zeit, um Spaß mit dem Drucker zu haben. Als sie 2007 an der Renovierung von Onkel Beazley arbeiteten - einem 27 Fuß langen Glasfaser-Triceratops-Modell, das seit den 1970er Jahren in der National Mall stand - machten sie eine Reihe von Fotos davon. Thome gibt mir einen handflächengroßen Onkel Beazley, den der Drucker kürzlich aus den Fotodaten herausgeholt hat. "Jetzt können wir Onkel Beazley in jedem Maßstab drucken", sagt sie.
Die 3-D-Drucktechnologie ist eine relativ junge Innovation und entwickelt sich immer noch rasant weiter. Thome freut sich auf künftig noch weiterentwickelte Modelle. "Dies ist eine Rapid-Prototyping-Maschine, es kommen ständig neue heraus", sagt sie. „Aber selbst dieses kann Dinge drucken, die tatsächlich funktionieren. Es ist einfach ziemlich cool. "
